KR101405730B1 - 공진 부가 소자와 그를 갖는 급전 구조체 및 안테나 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공진 부가 소자와 그를 갖는 급전 구조체 및 안테나 장치에 관한 것으로, 접지부 및 신호가 인가되며, 접지부를 향하여 신호를 공급하는 급전부를 포함하는 안테나 장치에 장착되는 실장 부재와, 급전부 또는 접지부 중 어느 하나로부터 연장되며, 실장 부재에 실장되는 공진 부가부를 포함하는 공진 부가 소자와 그를 갖는 급전 구조체 및 안테나 장치를 제공한다. 본 발명에 따르면, 안테나 장치의 공진 주파수 대역을 확장시킬 수 있다.

Description

공진 부가 소자와 그를 갖는 급전 구조체 및 안테나 장치{RESONANCE ADDITIONAL DEVICE, FEEDING STRUCTURE AND ANTENNA APPARATUS HAVING THE SAME}

본 발명은 통신 단말기의 구성에 관한 것으로, 특히 공진 부가 소자와 그를 갖는 급전 구조체 및 안테나 장치에 관한 것이다.

일반적으로 통신 단말기는 전자기파를 송수신하기 위한 안테나 장치를 구비하여 이루어진다. 이러한 안테나 장치는 특정 주파수 대역에서 공진하여, 해당 주파수 대역의 전자기파를 송수신한다. 이 때 해당 주파수 대역에서 공진 시, 안테나 장치에서 임피던스(impedance)는 허수로 된다. 그리고 안테나 장치에 대하여 해당 주파수 대역에서 S 파라미터(S parameter)가 급격히 감소한다.

이를 위해, 안테나 장치는 원하는 주파수 대역에 대응하는 파장 λ에 대하여 λ/2의 전기적 길이를 갖는 도선(conducting wire)을 구비한다. 이러한 안테나 장치는 도선을 통해 전자기파를 전송하며, 전자기파가 도선에서 정상파(standing wave)를 형성함에 따라, 안테나 장치에서 공진이 이루어진다. 이 때 안테나 장치는 길이가 상이한 다수개의 도선들을 구비함으로써, 공진 주파수 대역을 확장시킬 수 있다.

그런데, 상기와 같은 안테나 장치에서 공진 주파수 대역에 대응하여 도선의 전기적 길이가 결정되기 때문에, 안테나 장치의 사이즈가 공진 주파수 대역에 따라 결정된다. 이로 인하여, 안테나 장치에서 구현하고자 하는 공진 주파수 대역이 낮아질수록, 안테나 장치의 사이즈가 대형화되는 문제점이 있다. 이는 안테나 장치에서 도선의 수가 증가할수록, 더욱 심각해진다. 즉 안테나 장치에서 공진 주파수 대역을 확장될수록, 안테나 장치의 사이즈가 대형화되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 안테나 장치에서 공진 주파수 대역을 확장시키는 데 있다. 즉 본 발명은 안테나 장치의 사이즈를 대형화하지 않고도, 안테나 장치의 공진 주파수 대역을 확장시키기 위한 것이다. 다시 말해, 본 발명은 안테나 장치의 사이즈를 소형화하기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 안테나 장치는, 방사체와, 상기 방사체의 접지를 위한 접지부와, 상기 방사체에 신호를 공급하는 급전부와, 상기 급전부 또는 상기 접지부 중 어느 하나로부터 연장되는 공진 부가부및 상기 공진 부가부가 실장되는 실장 부재를 갖는 공진 부가 소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 급전 구조체는, 접지부와, 상기 접지부를 향하여 신호를 공급하는 급전부와, 상기 급전부 또는 상기 접지부 중 어느 하나로부터 연장되는 공진 부가부 및 상기 공진 부가부가 실장되는 실장 부재를 갖는 공진 부가 소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 공진 부가 소자는, 접지부 및 상기 접지부를 향하여 신호를 공급하는 급전부를 포함하는 안테나 장치에 장착되는 실장 부재와, 상기 급전부 또는 상기 접지부 중 어느 하나로부터 연장되며, 상기 실장 부재에 실장되는 공진 부가부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 때 본 발명에 따른 공진 부가 소자에 있어서, 상기 공진 부가부는, 상기 실장 부재의 표면을 따라 연장되어, 입체적인 구조를 갖는다.

본 발명에 따른 안테나 장치는, 보다 확장된 공진 주파수 대역에서 동작할 수 있다. 즉 안테나 장치가 공진 부가 소자를 포함함에 따라, 다수개의 공진 대역들에서 동작할 수 있다. 그리고 안테나 장치에서 공진 주파수 대역의 미세 조정이 가능하다.

이로 인하여, 안테나 장치의 사이즈를 대형화하지 않고도, 안테나 장치의 공진 주파수 대역을 확장시킬 수 있다. 이에 따라, 안테나 장치의 소형화를 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 안테나 장치의 결합 상태를 도시하는 사시도,
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 안테나 장치를 분해하여 도시하는 사시도,
도 3은 도 1 및 도 2에서 공진 부가 소자를 상세하게 도시하는 사시도들,
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 안테나 장치의 등가 회로를 도시하는 회로도,
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 안테나 장치의 공진 특성을 설명하기 위한 그래프,
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안테나 장치를 분해하여 도시하는 사시도,
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 안테나 장치를 분해하여 도시하는 사시도, 그리고
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 안테나 장치를 분해하여 도시하는 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이 때 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 안테나 장치의 결합 상태를 도시하는 사시도이다. 그리고 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 안테나 장치를 분해하여 도시하는 사시도이다. 또한 도 3은 도 1 및 도 2에서 공진 부가 소자를 상세하게 도시하는 사시도들이다. 여기서, 도 3의 (a)는 공진 부가 소자의 평면 사시도이고, 도 3의 (b)는 공진 부가 소자의 배면 사이도이다. 아울러, 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 안테나 장치의 등가 회로를 도시하는 회로도이며, 도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 안테나 장치의 공진 특성을 설명하기 위한 그래프이다.

도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예의 안테나 장치(100)는 구동 기판(110), 접지체(120) 및 안테나 소자(130)를 포함한다.

구동 기판(110)은 안테나 장치(100)에서 급전(急電) 및 지지(支持)를 위해 제공된다. 이 때 구동 기판(110)은 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB)일 수 있다. 이러한 구동 기판(110)은 평판 구조를 갖는다. 여기서, 구동 기판(110)은 단일 기판으로 구현될 수 있으며, 다수개의 기판들이 적층되어 구현될 수도 있다.

그리고 구동 기판(110)은 기판 하부면(111), 기판 하부면(111)에 대응되는 기판 상부면(113) 및 기판 하부면(111)과 기판 상부면(113)을 연결하는 기판 측면(115)을 포함한다. 여기서, 구동 기판(110)은 접지 영역(117)과 공진 영역(119)으로 구분된다. 또한 구동 기판(110)에, 전송 선로(도시되지 않음)가 내재된다. 전송 선로는 일 단부를 통해 안테나 장치(100)의 중앙 제어부(도시되지 않음)에 연결된다. 게다가, 전송 선로는 타 단부를 통해 공진 영역(119)으로 노출된다. 즉 전송 선로는 일 단부로부터 타 단부로, 중앙 제어부에서 공급되는 신호를 전달한다. 여기서, 전송 선로는 일단부로부터 타단부로, 전류를 전달할 수 있다.

또한 구동 기판(110)은 유전체를 포함한다. 여기서, 구동 기판(110)의 도전율(conductivity; σ)이 0.02일 수 있다. 그리고 구동 기판(110)의 유전율(permittivity; ε)이 4.4일 수 있다. 게다가, 구동 기판(110)의 손실 탄젠트(loss tangent)는 0.02일 수 있다. 한편, 전송 선로는 도전성 물질로 이루어진다. 여기서, 전송 선로는 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

접지체(120)는 안테나 장치(100)에서 접지(接地)를 위해 제공된다. 이러한 접지체(120)는 구동 기판(110)에 장착된다. 이 때 접지체(120)는 접지 영역(117)에 배치된다. 여기서, 접지체(120)는 구동 기판(110)의 기판 하부면(111) 또는 기판 상부면(113) 중 적어도 어느 하나에 배치될 수 있다. 또는 구동 기판(110)이 다수개의 기판들로 이루어진 경우, 접지체(120)는 기판들 사이에 배치될 수도 있다. 그리고 접지체(120)는 평판 구조를 가질 수 있다. 여기서, 접지체(120)는 접지 영역(117)을 전체적으로 커버할 수 있다. 또는 접지체(120)는 접지 영역(117)을 부분적으로 커버할 수도 있다.

안테나 소자(130)는 안테나 장치(100)에서 신호 송수신을 위해 제공된다. 이 때 안테나 소자(130)는 미리 정해진 공진 주파수 대역에서 신호를 송수신한다. 즉 안테나 소자(130)는 공진 주파수 대역에서 동작하여, 전자기파를 송수신한다. 여기서, 안테나 소자(130)는 구동 기판(110)에서 전력이 공급됨에 따라, 동작할 수 있다. 그리고 안테나 소자(130)는 미리 정해진 임피던스(impedance)에서 공진한다.

이 때 안테나 소자(130)의 공진 주파수 대역은 다수개의 공진 대역들을 포함한다. 즉 공진 주파수 대역은 제 1 공진 대역과 제 2 공진 대역을 포함한다. 여기서, 제 1 공진 대역은 제 2 공진 대역과 비교하여, 상대적으로 저주파에 해당할 수 있으며, 제 2 공진 대역은 제 1 공진 대역과 비교하여, 상대적으로 고주파에 해당할 수 있다. 그리고 공진 대역들은 주파수 상에서 상호로부터 이격될 수 있다. 또는 공진 대역들은 주파수 상에서 상호 결합될 수 있다. 이를 통해, 안테나 소자(130)의 공진 주파수 대역은 광 주파수 대역에 해당할 수 있다.

이러한 안테나 소자(130)는 구동 기판(110)에 실장된다. 이 때 안테나 소자(130)는 공진 영역(119)에 배치된다. 여기서, 안테나 소자(130)는 기판 상부면(113)에 배치될 수 있다. 그리고 안테나 소자(130)는 공진 영역(119)에서 전송 선로에 접촉한다. 또한 안테나 소자(130)는 접지체(120)에 접촉한다. 여기서, 안테나 소자(130)는 급전 구조체(140) 및 방사체(160)를 포함한다.

급전 구조체(140)는 안테나 소자(130)에서 급전을 위해 제공된다. 즉 급전 구조체(140)는 방사체(160)를 동작시킨다. 그리고 급전 구조체(140)는 방사체(160)와 함께, 동작한다. 이 때 급전 구조체(140)는 방사체(160)에 신호를 공급한다. 그리고 급전 구조체(140)는, 방사체(160)에서 신호가 전달되게 한다. 여기서, 급전 구조체(140)는 급전부(141), 접지부(143), 연결 패드(145)들 및 공진 부가 소자(150)를 포함한다.

급전부(141)는 방사체(160)에 신호를 공급한다. 이러한 급전부(141)는 구동 기판(110)의 전송 선로에 접촉한다. 이 때 급전부(141)는 일 단부를 통해 전송 선로에 접촉한다. 여기서, 급전부(141)의 일 단부가 급전점(feeding point)으로 정의된다. 그리고 급전부(141)는 전송 선로로부터 연장된다. 이 때 급전부(141)는 타 단부를 통해 연장된다. 여기서, 급전부(141)는 타 단부를 통해 방사체(160)에 접촉한다. 즉 급전부(141)는 일 단부로부터 타 단부로, 방사체(160)에 신호를 공급한다. 또한 급전부(141)는 도전성 물질로 이루어진다. 여기서, 급전부(141)는 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

예를 들면, 급전부(141)는 접지체(120)에 근접한 위치에서, 전송 선로에 접촉한다. 여기서, 급전부(141)는 접지체(120)와 접촉하지 않는다. 그리고 급전부(141)는 접지체(120)로부터 멀어지는 방향으로 연장된다. 여기서, 급전부(141)는 접지체(120)와 동일한 평면 상에서, 접지체(120)로부터 연장될 수 있다.

접지부(143)는 방사체(160)를 접지시킨다. 이러한 접지부(143)는 접지체(120)에 접촉한다. 이 때 접지부(143)는 일 단부를 통해 접지체(120)에 접촉한다. 여기서, 접지부(143)의 일 단부가 접지점으로 정의된다. 그리고 접지부(143)는 접지체(120)로부터 연장된다. 이 때 접지부(143)는 타 단부를 통해 연장된다. 여기서, 접지부(143)는 타 단부를 통해 방사체(160)에 접촉한다. 즉 접지부(143)는 타 단부로부터 일 단부로, 방사체(160)를 접지시킨다.

그리고 접지부(143)는 급전부(141)에 연결된다. 여기서, 접지부(143)는 방사체(160)를 통해 급전부(141)에 연결된다. 다시 말해, 접지부(143)는 급전부(141)로부터 이격되어 배치된다. 즉 접지부(143)는 방사체(160)에서 급전부(141)와 다른 위치에 접촉한다. 또한 접지부(143)는 도전성 물질로 이루어진다. 여기서, 접지부(143)는 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

예를 들면, 접지부(143)는 접지체(120)에 접촉한다. 그리고 접지부(143)는 접지체(120)로부터 멀어지는 방향으로 연장될 수 있다. 여기서, 접지부(143)는 접지체(120)와 동일한 평면 상에서, 접지체(120)로부터 연장될 수 있다. 그리고 접지부(143)는 접지체(120)에 나란한 방향으로, 급전부(141)로부터 이격될 수 있다.

연결 패드(145)들은 공진 부가 소자(150)의 장착 위치를 제공한다. 그리고 연결 패드(145)들은 공진 부가 소자(150)와 전기적으로 접촉한다. 이러한 연결 패드(145)들은 접지부(143)에 형성된다. 이 때 연결 패드(145)들은 접지부(143)로부터 연장된다. 즉 연결 패드(145)들은 접지부(143)로부터 개별적으로 돌출된다. 여기서, 연결 패드(145)들은 접지부(145)에서 상호로부터 이격된 위치에, 배치된다. 또한 연결 패드(145)들은 도전성 물질로 이루어진다. 여기서, 연결 패드(145)들은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

예를 들면, 연결 패드(145)들은 접지부(143)로부터 개별적으로 돌출된다. 이 때 연결 패드(145)들은 상호에 나란하게 돌출된다. 그리고 연결 패드(145)들은 접지체(120)에 나란한 방향으로 돌출된다. 여기서, 연결 패드(145)들은 급전부(141)를 향하여 돌출될 수 있다. 또한 연결 패드(145)들 중 어느 하나는 접지부(143)의 일 단부에 근접한 위치에, 배치될 수 있다. 아울러, 연결 패드(145)들 중 다른 하나는 접지부(143)의 타 단부에 근접한 위치에, 배치될 수 있다.

공진 부가 소자(150)는 안테나 소자(130)의 공진 주파수 대역에 공진 대역을 부가하기 위해 제공된다. 이러한 공진 부가 소자(150)는 구동 기판(110)에 안착된다. 그리고 공진 부가 소자(150)는 접지부(143)에 연결된다. 이 때 공진 부가 소자(150)는 실장 부재(151) 및 공진 부가부(155)를 포함한다.

실장 부재(151)는 구동 기판(110)에 배치된다. 이 때 실장 부재(151)는 공진 영역(119)에 배치된다. 여기서, 실장 부재(151)는 기판 상부면(113)에 직접적으로 밀착될 수 있다. 또는 실장 부재(151)는 기판 상부면(113)에 직접적으로 밀착되지 않고, 기판 상부면(113) 상에 배치될 수 있다. 그리고 실장 부재(151)는 공진 영역(119)으로부터 접지 영역(117)으로 돌출될 수 있다. 또한 실장 부재(151)는 접지체(120)에 중첩될 수 있다.

이러한 실장 부재(151)는 구동 기판(110)으로부터 돌출된다. 이 때 실장 부재(151)는 접지부(143)로부터 연장되는 평면에 대응하여 돌출된다. 여기서, 실장 부재(151)는 실장 부재(151)의 두께만큼 돌출될 수 있다.

그리고 실장 부재(151)는 부재 하부면(152), 부재 하부면(152)에 대응되는 부재 상부면(153) 및 부재 하부면(152)과 부재 상부면(153)을 연결하는 부재 측면(154)을 포함한다. 이 때 실장 부재(151)가 구동 기판(110)에 장착되면, 부재 하부면(152)이 구동 기판(110)의 기판 상부면(113)에 대향된다. 여기서, 부재 하부면(152)이 기판 상부면(113)에 밀착될 수 있다.

공진 부가부(155)는 실장 부재(151)에 실장된다. 이 때 공진 부가부(155)는 입체적인 구조를 갖는다. 즉 공진 부가부(155)는 실장 부재(151)의 외부 표면을 따라 연장된다. 여기서, 공진 부가부(155)는 부재 하부면(152), 부재 상부면(153) 또는 부재 측면(154) 중 적어도 어느 하나를 따라 연장된다. 그리고 공진 부가부(155)는 접지부(143)에 연결된다. 즉 공진 부가부(155)는 접지부(143)로부터 연장된다. 또한 공진 부가부(155)는 리액턴스 소자(156), 연결부(157)들 및 접촉 패드(159)들을 포함한다.

리액턴스 소자(156)는 미리 결정되는 리액턴스(reactance)를 갖는다. 이 때 리액턴스 소자(156)는 용량성 소자일 수 있다. 여기서, 리액턴스 소자(156)는 미리 결정되는 커패시턴스(capacitance)를 가질 수 있다. 이러한 리액턴스 소자(156)는 실장 부재(151)에 실장된다. 여기서, 리액턴스 소자(156)는 부재 상부면(153) 또는 부재 측면(154)에 실장된다. 그리고 리액턴스 소자(156)는 구동 기판(110)으로부터 이격된다. 이 때 리액턴스 소자(156)는 접지부(143)로부터 연장되는 평면에서 이격된다. 여기서, 리액턴스 소자(156)는 실장 부재(146)의 두께만큼 이격될 수 있다.

연결부(157)들은 리액턴스 소자(156)의 양 단부로부터 각각 연장된다. 이 때 연결부(157)들은 일 단부를 통해 리액턴스 소자(156)에 접촉한다. 그리고 연결부(157)들은 리액턴스 소자(156)로부터 연장된다. 이 때 연결부(157)들은 타 단부를 통해 연장된다.

이러한 연결부(157)들은 입체적인 구조로 연장된다. 이 때 연결부(157)들은 실장 부재(151)의 외부 표면을 따라 연장된다. 즉 연결부(157)들은 부재 하부면(152), 부재 상부면(153) 또는 부재 측면(154) 중 적어도 어느 하나를 따라 연장된다. 이 때 각각의 연결부(157)는 연장되는 중에, 적어도 한 번 절곡된다. 여기서, 각각의 연결부(157)는 실장 부재(151)의 모서리에서 절곡될 수 있다. 그리고 연결부(157)들은 도전성 물질로 이루어진다. 여기서, 연결부(157)들은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

접촉 패드(158)들은 연결부(157)들에 연결된다. 이 때 접촉 패드(158)들은 연결부(157)들의 타단부에 각각 배치된다. 여기서, 접촉 패드(158)들은 부재 하부면(152) 또는 부재 측면(154)에 배치된다. 그리고 접촉 패드(158)들은 연결 패드(145)들에 개별적으로 접촉한다. 즉 공진 부가 소자(150)가 구동 기판(110)에 안착되면, 접촉 패드(158)들이 연결 패드(145)들에 접촉할 수 있다. 이를 통해, 접촉 패드(158)들은 연결부(157)들을 연결 패드(145)들에 개별적으로 연결한다. 또한 접촉 패드(158)들은 도전성 물질로 이루어진다. 여기서, 접촉 패드(158)들은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

방사체(160)는 공진 주파수 대역에서 동작한다. 이 때 급전 구조체(140)로부터 신호가 공급되면, 방사체(160)는 공진 주파수 대역에서 동작한다. 여기서, 방사체(160)는 접지체(120) 및 급전 구조체(140)와 함께, 동작한다.

이러한 방사체(160)는 급전 구조체(140)에 연결된다. 이 때 방사체(160)는 급전부(141) 및 접지부(143)에 연결된다. 여기서, 방사체(160)는 각기 다른 위치에서, 급전부(141) 및 접지부(143)에 개별적으로 연결된다. 그리고 방사체(160)는 급전부(141)의 타 단부 및 접지부(143)의 타 단부에 연결된다. 즉 방사체(160)는 급전부(141) 및 접지부(143)를 연결하며 연장된다. 또한 방사체(160)는 도전성 물질로 이루어진다. 여기서, 방사체(160)는 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

예를 들면, 방사체(160)는 일 단부를 통해 급전부(141)에 연결될 수 있다. 그리고 방사체(160)는 타 단부를 통해 급전부(141)로부터 연장될 수 있다. 여기서, 방사체(160)는 접지체(120)에 나란한 방향으로 연장될 수 있다. 또한 방사체(160)는 일 단부와 타 단부의 사이에서 접지부(143)에 연결될 수 있다.

즉 급전부(141), 접지부(143) 및 방사체(160)가 제 1 루프(L1)를 형성한다. 이 때 급전부(141), 접지부(143) 및 방사체(160)는 접지체(120)와 함께, 제 1 루프(L1)를 형성한다. 다시 말해, 방사체(160)가 접지체(120)에 나란하게 배치되고, 급전부(141)와 접지부(143)가 방사체(160)와 접지체(120) 사이에 배치된다. 여기서, 급전부(141)와 접지부(143)는 접지체(120)와 동일한 평면 상에서 각각 연장되고, 접지체(120)에 나란한 방향으로 상호 이격된다.

그리고 구동 기판(110)으로부터 신호가 공급되면, 제 1 루프(L1)를 따라 신호가 전달된다. 즉 급전부(141), 방사체(160) 및 접지부(143)로 신호가 전달된다. 이를 통해, 안테나 소자(130)가 공진 주파수 대역의 공진 대역들 중 어느 하나에서 공진한다. 다시 말해, 안테나 소자(130)의 공진 대역들 중 어느 하나가 제 1 루프(L1)에 의해 결정된다.

또한 급전부(141) 및 공진 부가 소자(150)가 제 2 루프(L2)를 형성한다. 이 때 리액턴스 소자(156)가 연결부(157)들 및 접촉 패드(158)들에 의해, 접지부(143)에 연결된다. 여기서, 각각의 연결부(157)는 리액턴스 소자(156)로부터 연장된 다음, 절곡되어 접촉 패드(158)들에 연결된다. 게다가, 각각의 연결부(157)는 접지부(143)로부터 연장되는 평면에 대응하여, 수직한 방향 또는 수평한 방향 중 적어도 어느 하나로 절곡될 수 있다. 즉 연결부(157)들은 실장 부재(151)의 외부 표면을 따라, 입체적인 구조로 연장된다. 이를 통해, 제 2 루프(L2)는 수평 성분 및 수직 성분을 갖는다. 다시 말해, 제 2 루프(L2)가 입체적인 형상으로 형성될 수 있다.

게다가, 구동 기판(110)으로부터 신호가 공급되면, 제 2 루프(L2)를 따라 신호가 전달된다. 즉 급전부(141)에서 접지부(143) 및 공진 부가 소자(150)로 신호가 전달된다. 이를 통해, 안테나 소자(130)가 공진 주파수 대역의 공진 대역들 중 다른 하나에서 공진한다. 다시 말해, 안테나 소자(130)의 공진 대역들 중 다른 하나가 제 2 루프(L2)에 의해 결정된다. 여기서, 공진 대역들 중 다른 하나는 제 2 루프(L2)의 형상 또는 사이즈 중 적어도 어느 하나에 따라 조절될 수 있다.

이러한 안테나 장치(100)는 미리 정해진 공진 주파수 대역에서 동작하도록, 설계된다. 즉 안테나 장치(100)는 공진 주파수 대역에 대응하는 전기적 특성을 갖도록, 설계된다. 예를 들면, 안테나 장치(100)는 도 4에 도시된 바와 같이 설계될 수 있다.

즉 안테나 소자(130)에서, 급전부(141), 접지부(143) 및 방사체(160)가 메인 인덕턴스(inductance)와 메인 커패시턴스를 갖도록 설계된다. 이 때 메인 인덕턴스와 메인 커패시턴스가 안테나 소자(130)의 공진 대역들 중 어느 하나를 결정한다. 다시 말해, 안테나 소자(130)의 공진 대역들 중 어느 하나가 제 1 루프(L1)에 의해 결정된다.

이 때 등가 회로에서, 메인 인덕턴스와 메인 커패시턴스는 메인 인덕터(171)와 메인 커패시터(173)로 각각 나타낼 수 있다. 여기서, 메인 인덕터(171)와 메인 커패시터(173)는 병렬로 접속될 수 있다. 그리고 메인 인덕턴스와 메인 커패시턴스는 급전부(141), 접지부(143) 및 방사체(160)의 사이즈 또는 형상에 따라 결정될 수 있다. 예를 들면, 급전부(141), 접지부(143) 및 방사체(160)의 사이즈, 즉 연장 방향에 따른 길이 및 폭에 따라, 메인 인덕턴스가 결정될 수 있다. 또한 급전부(141), 접지부(143) 및 방사체(160)의 각각의 위치에 따른 접지체(120)와의 간격 및 접지체(120)에 중첩되는 면적에 따라, 메인 커패시턴스가 결정될 수 있다.

그리고 안테나 소자(130)에서, 공진 부가 소자(150)가 추가 커패시턴스를 갖도록 설계된다. 이 때 추가 커패시턴스가 안테나 소자(130)의 공진 대역들 중 다른 하나를 결정한다. 다시 말해, 안테나 소자(130)의 공진 대역들 중 다른 하나가 제 2 루프(L2)에 의해 결정된다. 여기서, 공진 대역들 중 다른 하나는 제 2 루프(L2)의 형상 또는 사이즈 중 적어도 어느 하나에 따라 결정될 수 있다.

이 때 등가 회로에서, 추가 커패시턴스는 추가 커패시터(175)로 나타낼 수 있다. 여기서, 추가 커패시터(175)는 메인 인덕터(171)에 직렬로 접속될 수 있다. 또한 추가 커패시터(175)는 메인 커패시터(173)에 병렬로 접속될 수 있다. 게다가, 추가 커패시터(175)는 공진 부가부(155)의 리액턴스 소자(156)에 대응할 수 있다. 다시 말해, 추가 커패시턴스는 리액턴스 소자(156)의 커패시턴스에 따라 결정될 수 있다.

이에 따라, 안테나 장치(100)는 미리 정해진 공진 주파수 대역에서 동작한다. 즉 안테나 장치(100)는 적어도 두 개의 공진 대역들에서 공진한다. 예를 들면, 안테나 장치(100)는 도 5에 도시된 바와 같은 공진 특성을 가질 수 있다.

즉 공진 부가 소자(150)가 장착되지 않은 상태에서, 안테나 장치(100)는 하나의 공진 대역에서 공진할 수 있다. 이 때 안테나 소자(130)는 제 1 루프(L1)에 따라, 공진 대역에서 공진한다.

한편, 공진 부가 소자(150)가 장착됨에 따라, 안테나 장치(100)는 두 개의 공진 대역들에서 공진할 수 있다. 여기서, 공진 대역들 중 어느 하나가 다른 하나에 대하여 상대적으로 저주파에 해당할 수 있으며, 공진 대역들 중 어느 하나에 대하여 다른 하나가 상대적으로 고주파에 해당할 수 있다. 이 때 안테나 소자(130)는 제 1 루프(L1)에 따라, 공진 대역들 중 어느 하나에서 공진한다. 그리고 안테나 소자(130)는 제 2 루프(L2)에 따라, 공진 대역들 중 다른 하나에서 공진한다.

여기서, 공진 부가 소자(150)에서 리액턴스 소자(156)의 커패시턴스를 조절함에 따라, 공진 대역들 중 다른 하나가 변경될 수 있다. 예를 들면, 리액턴스 소자(156)의 커패시턴스를 증가시켜, 공진 대역들 중 다른 하나의 주파수를 낮출 수 있다. 또는 공진 부가 소자(150)에서 실장 부재(151)의 두께 또는 연결부(157)들의 형상을 조절함에 따라, 공진 대역들 중 다른 하나가 변경될 수 있다.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안테나 장치를 분해하여 도시하는 사시도이다.

도 6을 참조하면, 본 실시예의 안테나 장치(200)는 구동 기판(210), 접지체(220) 및 안테나 소자(230)를 포함한다. 그리고 안테나 소자(230)는 급전 구조체(240) 및 방사체(260)를 포함한다. 이 때 급전 구조체(240)는 급전부(241), 접지부(243), 연결 패드(245, 247)들 및 공진 부가 소자(250)를 포함한다. 또한 공진 부가 소자(250)는 실장 부재(251) 및 공진 부가부(255)를 포함하며, 공진 부가부(255)는 리액턴스 소자(256), 연결부(257)들 및 접촉 패드(258)들을 포함한다. 여기서, 본 실시예에서 각각의 구성은, 전술된 실시예에서 대응하는 구성과 유사하므로, 상세한 설명을 생략한다.

다만, 본 실시예에서 공진 부가 소자(250)는 접지부(243) 뿐만 아니라 접지체(220)에 직접적으로 연결된다. 이를 위해, 연결 패드(245, 247)들은 제 1 연결 패드(245)와 제 2 연결 패드(247)를 포함한다.

제 1 연결 패드(245)는 접지부(243)에 형성된다. 이 때 제 1 연결 패드(245)는 접지부(243)로부터 연장된다. 즉 제 1 연결 패드(245)는 접지부(243)로부터 돌출된다. 예를 들면, 제 1 연결 패드(245)는 접지체(220)에 나란한 방향으로 돌출된다. 여기서, 제 1 연결 패드(245)는 급전부(241)를 향하여 돌출될 수 있다. 그리고 제 1 연결 패드(245)는 접지부(243)의 타 단부에 근접한 위치에 배치될 수 있다.

제 2 연결 패드(247)는 접지체(220)에 형성된다. 이 때 제 2 연결 패드(247)는 접지체(220)로부터 연장된다. 즉 제 2 연결 패드(247)는 접지체(220)로부터 돌출된다. 여기서, 제 2 연결 패드(247)는 방사체(260)를 향하여 돌출될 수 있다. 그리고 제 2 연결 패드(245)는 접지부(243)의 타 단부에 근접한 위치에 배치될 수 있다.

그리고 제 1 연결 패드(245)와 제 2 연결 패드(247)가 공진 부가 소자(250)의 접촉 패드(258)들에 개별적으로 접촉한다. 즉 공진 부가 소자(250)가 구동 기판(210)에 안착되면, 제 1 연결 패드(245)와 제 2 연결 패드(247)가 접촉 패드(258)들에 개별적으로 접촉할 수 있다. 이를 통해, 제 1 연결 패드(245)와 제 2 연결 패드(247)가 접촉 패드(258)들 및 연결부(257)들을 통해 리액턴스 소자(256)에 개별적으로 연결될 수 있다.

도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 안테나 장치를 분해하여 도시하는 사시도이다.

도 7을 참조하면, 본 실시예의 안테나 장치(300)는 구동 기판(310), 접지체(320) 및 안테나 소자(330)를 포함한다. 그리고 안테나 소자(330)는 급전 구조체(340) 및 방사체(360)를 포함한다. 이 때 급전 구조체(340)는 급전부(341), 접지부(343), 연결 패드(345)들 및 공진 부가 소자(350)를 포함한다. 또한 공진 부가 소자(350)는 실장 부재(351) 및 공진 부가부(355)를 포함하며, 공진 부가부(355)는 리액턴스 소자(356), 연결부(357)들 및 접촉 패드(358)들을 포함한다. 여기서, 본 실시예에서 각각의 구성은, 전술된 실시예들에서 대응하는 구성과 유사하므로, 상세한 설명을 생략한다.

다만, 본 실시예에서 공진 부가 소자(350)는 급전부(341)에 연결된다. 이를 위해, 연결 패드(345)들이 급전부(341)에 형성된다. 이 때 연결 패드(345)들은 급전부(341)로부터 연장된다. 즉 연결 패드(345)들은 급전부(341)로부터 개별적으로 돌출된다. 여기서, 연결 패드(345)들은 급전부(341)에서 상호로부터 이격된 위치에, 배치된다. 예를 들면, 연결 패드(345)들은 상호에 나란하게 돌출된다. 그리고 연결 패드(345)들은 접지체(320)에 나란한 방향으로 돌출된다. 여기서, 연결 패드(345)들은 접지부(343)를 향하여 돌출될 수 있다. 또한 연결 패드(345)들 중 어느 하나는 급전부(341)의 일 단부에 근접한 위치에, 배치될 수 있다. 아울러, 연결 패드(345)들 중 다른 하나는 급전부(341)의 타 단부에 근접한 위치에, 배치될 수 있다.

그리고 연결 패드(345)들이 공진 부가 소자(350)의 접촉 패드(358)들에 개별적으로 접촉한다. 즉 공진 부가 소자(350)가 구동 기판(310)에 안착되면, 연결 패드(345)들이 접촉 패드(358)들에 개별적으로 접촉할 수 있다. 이를 통해, 연결 패드(345)들이 접촉 패드(358)들 및 연결부(357)들을 통해 리액턴스 소자(356)에 개별적으로 연결될 수 있다.

도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 안테나 장치를 분해하여 도시하는 사시도이다.

도 8을 참조하면, 본 실시예의 안테나 장치(400)는 구동 기판(410), 접지체(420) 및 안테나 소자(430)를 포함한다. 그리고 안테나 소자(430)는 급전 구조체(440) 및 방사체(460)를 포함한다. 이 때 급전 구조체(440)는 급전부(441), 접지부(443), 연결 패드(445, 447)들 및 공진 부가 소자(450)를 포함한다. 또한 공진 부가 소자(450)는 실장 부재(451) 및 공진 부가부(455)를 포함하며, 공진 부가부(455)는 리액턴스 소자(456), 연결부(457)들 및 접촉 패드(458)들을 포함한다. 여기서, 본 실시예에서 각각의 구성은, 전술된 실시예들에서 대응하는 구성과 유사하므로, 상세한 설명을 생략한다.

다만, 본 실시예에서 공진 부가 소자(450)는 급전부(441) 뿐만 아니라 접지체(420)에 직접적으로 연결된다. 이를 위해, 연결 패드(445, 447)들은 제 1 연결 패드(445)와 제 2 연결 패드(447)를 포함한다.

제 1 연결 패드(445)는 급전부(441)에 형성된다. 이 때 제 1 연결 패드(445)는 급전부(441)로부터 연장된다. 즉 제 1 연결 패드(445)는 급전부(441)로부터 돌출된다. 예를 들면, 제 1 연결 패드(445)는 접지체(420)에 나란한 방향으로 돌출된다. 여기서, 제 1 연결 패드(445)는 접지부(443)를 향하여 돌출될 수 있다. 그리고 제 1 연결 패드(445)는 급전부(441)의 타 단부에 근접한 위치에 배치될 수 있다.

제 2 연결 패드(447)는 접지체(420)에 형성된다. 이 때 제 2 연결 패드(447)는 접지체(420)로부터 연장된다. 즉 제 2 연결 패드(447)는 접지체(420)로부터 돌출된다. 여기서, 제 2 연결 패드(447)는 방사체(460)를 향하여 돌출될 수 있다. 그리고 제 2 연결 패드(445)는 급전부(441)의 타 단부에 근접한 위치에 배치될 수 있다.

그리고 제 1 연결 패드(445)와 제 2 연결 패드(447)가 공진 부가 소자(450)의 접촉 패드(458)들에 개별적으로 접촉한다. 즉 공진 부가 소자(450)가 구동 기판(410)에 안착되면, 제 1 연결 패드(445)와 제 2 연결 패드(447)가 접촉 패드(458)들에 개별적으로 접촉할 수 있다. 이를 통해, 제 1 연결 패드(445)와 제 2 연결 패드(447)가 접촉 패드(458)들 및 연결부(457)들을 통해 리액턴스 소자(456)에 개별적으로 연결될 수 있다.

한편, 전술된 실시예들에서 대역 부가 소자(150, 250, 350, 450)의 연결부(157, 257, 357, 457)들이 연장되는 중에 절곡되는 예를 개시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉 연결부(157, 257, 357, 457)들이 연장되는 중에 절곡되지 않더라도, 본 발명이 구현될 수 있다. 다시 말해, 연결부(157, 257, 357, 457)들은 다양한 형상으로 연장될 수 있다.

예를 들면, 연결부(157, 257, 357, 457)들은 급전부(141, 241, 341, 441) 또는 접지부(143, 243, 343, 443)로부터 경사지도록 연장될 수 있다. 구체적으로, 연결부(157, 257, 357, 457)들은 리액턴스 소자(156, 256, 356, 456)로부터 각각 연장되며, 접지부(143, 243, 343, 443)로부터 상이한 각도로 경사질 수 있다. 또는 연결부(157, 257, 357, 457)들은 곡선을 형성하며 연장될 수 있다. 이 때 실장 부재(151, 251, 351, 451)는 곡면을 포함할 수 있다. 구체적으로, 연결부(157, 257, 357, 457)들은 실장 부재(151, 251, 351, 451)의 곡면을 따라, 곡선을 형성하며 연장될 수 있다. 여기서, 연결부(157, 257, 357, 457)들은 상이한 방향으로, 곡선을 형성할 수 있다.

한편, 전술된 실시예들에서 공진 부가 소자(150, 250, 350, 450)가 하나의 리액턴스 소자(156, 256, 356, 456)를 포함하는 예를 개시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉 공진 부가 소자(150, 250, 350, 450)가 다수개의 리액턴스 소자(156, 256, 356, 456)들을 포함하더라도, 본 발명의 구현이 가능하다. 이 때 리액턴스 소자(156, 256, 356, 456)들은 용량성 소자 뿐만 아니라 유도성 소자를 포함할 수 있다.

한편, 전술된 실시예들에서 안테나 소자(130, 230, 330, 430)가 구동 기판(110, 210, 310, 410)에 실장되는 예를 개시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉 안테나 소자(130, 230, 330, 430)가 구동 기판(110, 210, 310, 410)에 실장되지 않더라도, 본 발명의 구현이 가능하다. 예를 들면, 안테나 장치(100, 200, 300, 400)가 통신 단말기(도시되지 않음)에 장착되는 경우, 안테나 소자(130, 230, 330, 430)가 통신 단말기의 외부 케이스에서 내부 표면에 부착될 수 있다. 그리고 구동 기판(110, 210, 310, 410)이 통신 단말기에서 외부 케이스의 내부 공간에 배치될 수 있다. 이 때 안테나 소자(130, 230, 330, 430)는 구동 기판(110, 210, 310, 410)의 전송 선로에 접촉할 수 있다. 여기서, 안테나 소자(130, 230, 330, 430)의 급전부(141, 241, 341, 441)가 일 단부를 통해 전송 선로에 접촉할 수 있다. 또한 안테나 소자(130, 230, 330, 430)는 접지체(120, 220, 320, 420)에 접촉할 수 있다. 여기서, 안테나 소자(130, 230, 330, 430)의 접지부(143, 243, 343, 443)가 일 단부를 통해 접지체(120, 220, 320, 420)에 접촉할 수 있다.

본 발명에 따르면, 안테나 장치(100, 200, 300, 400)의 공진 주파수 대역을 확장시킬 수 있다. 즉 안테나 장치(100, 200, 300, 400)가 공진 부가 소자(150, 250, 350, 450)를 포함함에 따라, 다수개의 공진 대역들에서 동작할 수 있다. 그리고 안테나 장치(100, 200, 300, 400)에서 공진 주파수 대역의 미세 조정이 가능하다.

즉 공진 부가 소자(150, 250, 350, 450)에서 리액턴스 소자(156, 256, 356, 456)의 커패시턴스를 조절하여, 공진 주파수 대역을 조정할 수 있다. 또는 공진 부가 소자(150, 250, 350, 450)에서 실장 부재(151, 251, 351, 451)의 두께 또는 연결부(157, 257, 357, 457)들의 형상을 조절하여, 제 2 루프(L2)의 형상 또는 사이즈를 미세하게 조절할 수 있다. 다시 말해, 제 2 루프(L2)의 수평 성분 또는 수직 성분을 미세하게 조절할 수 있다. 이에, 제 2 루프(L2)의 형상 또는 사이즈에 대응하여, 공진 주파수 대역을 조정할 수 있다.

이로 인하여, 안테나 장치(100, 200, 300, 400)의 사이즈를 대형화하지 않고도, 안테나 장치(100, 200, 300, 400)의 공진 주파수 대역을 확장시킬 수 있다. 이에 따라, 안테나 장치(100, 200, 300, 400)의 소형화를 구현할 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

100, 200, 300, 400: 안테나 장치
110, 210, 310, 410: 구동 기판
120, 220, 320, 420: 접지체
130, 230, 330, 430: 안테나 소자
140, 240, 340, 440: 급전 구조체
141, 241, 341, 441: 급전부
143, 243, 343, 443: 접지부
145, 245, 247, 345, 445, 447: 연결 패드
150, 250, 350, 450: 공진 부가 소자
151, 251, 351, 451: 실장 부재
155, 255, 355, 455: 공진 부가부
156, 256, 356, 456: 리액턴스 소자
158, 258, 358, 458: 접촉 패드

Claims (16)

1. 방사체와,
   상기 방사체의 접지를 위한 접지부와,
   상기 방사체에 신호를 공급하는 급전부와,
   상기 급전부 또는 상기 접지부 중 어느 하나로부터 연장되는 공진 부가부 및 상기 공진 부가부가 실장되는 실장 부재를 갖는 공진 부가 소자를 포함하며,
   상기 공진 부가부는,
   상기 실장 부재에 장착되는 리액턴스 소자와,
   상기 리액턴스 소자의 양단부로부터 연장되며, 상기 급전부 또는 상기 접지부 중 어느 하나에 접촉하기 위한 접촉 패드들을 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 공진 부가부는,
   상기 실장 부재의 표면을 따라 연장되어, 입체적인 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 급전부 또는 상기 접지부로부터 연장되며, 상기 공진 부가부에 접촉하기 위한 연결 패드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 접지부에 연결되어, 상기 방사체를 접지시키는 접지체를 더 포함하며,
   상기 접촉 패드들 중 어느 하나는 상기 급전부 또는 상기 접지부에 접촉하고,
   상기 접촉 패드들 중 다른 하나는 상기 접지체에 접촉하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 접지부에 연결되어, 상기 방사체를 접지시키는 접지체를 더 포함하며,
   상기 접지체로부터 연장되며, 상기 공진 부가부에 접촉하기 위한 다른 연결 패드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
7. 접지부와,
   상기 접지부를 향하여 신호를 공급하는 급전부와,
   상기 급전부 또는 상기 접지부 중 어느 하나로부터 연장되는 공진 부가부 및 상기 공진 부가부가 실장되는 실장 부재를 갖는 공진 부가 소자를 포함하며,
   상기 공진 부가부는,
   상기 실장 부재에 장착되는 리액턴스 소자와,
   상기 리액턴스 소자의 양단부로부터 연장되며, 상기 급전부 또는 상기 접지부 중 어느 하나에 접촉하기 위한 접촉 패드들을 포함하는 것을 특징으로 하는 급전 구조체.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 공진 부가부는,
   상기 실장 부재의 표면을 따라 연장되어, 입체적인 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 급전 구조체.
9. 삭제
10. 제 7 항에 있어서,
    상기 급전부 또는 상기 접지부로부터 연장되며, 상기 공진 부가부에 접촉하기 위한 연결 패드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 급전 구조체.
11. 제 7 항에 있어서,
    상기 접지부에 연결되는 접지체를 더 포함하며,
    상기 접촉 패드들 중 어느 하나는 상기 급전부 또는 상기 접지부에 접촉하고,
    상기 접촉 패드들 중 다른 하나는 상기 접지체에 접촉하는 것을 특징으로 하는 급전 구조체.
12. 제 10 항에 있어서,
    상기 접지부에 연결되는 접지체를 더 포함하며,
    상기 접지체로부터 연장되며, 상기 공진 부가부에 접촉하기 위한 다른 연결 패드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 급전 구조체.
13. 접지부 및 상기 접지부를 향하여 신호를 공급하는 급전부를 포함하는 안테나 장치에 장착되는 실장 부재와,
    상기 급전부 또는 상기 접지부 중 어느 하나로부터 연장되며, 상기 실장 부재에 실장되는 공진 부가부를 포함하며,
    상기 공진 부가부는,
    상기 실장 부재에 장착되는 리액턴스 소자와,
    상기 리액턴스 소자의 양단부로부터 연장되며, 상기 급전부 또는 상기 접지부 중 어느 하나에 접촉하기 위한 접촉 패드들을 포함하는 것을 특징으로 하는 공진 부가 소자.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 공진 부가부는,
    상기 실장 부재의 표면을 따라 연장되어, 입체적인 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 공진 부가 소자.
15. 삭제
16. 제 13 항에 있어서,
    상기 접촉 패드들 중 어느 하나는 상기 급전부 또는 상기 접지부에 접촉하고,
    상기 접촉 패드들 중 다른 하나는 상기 접지부가 연결되는 접지체에 접촉하는 것을 특징으로 하는 공진 부가 소자.
    

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